بحث عن الهواء

تعريف الهواء

يشكل غاز النيتروجين الغالبية العظمى من مكونات الهواء وبنسبة 78%، أما بقية مكوناته فهو غاز الأكسجين بنسبة 21%، وما تبقى غازات أخرى هي ثاني أكسيد الكربون وغاز الأوزون والأرغون، بالإضافة لبخار الماء الذي يعتمد وجوده على نسب الرطوبة الموجودة في الجو، وبالتالي فإن لكل غاز من الغازات المكونة للهواء دورًا هامًا في المحافظة على التوازن البيئي الذي يضمن عدم حدوث أي مشاكل بيئية محيطة بالكرة الأرضية، فغاز الأكسجين وغاز ثاني أكسيد الكربون لهما أثر بالغ في المحافظة على هذا التوازن، لا سيما أن الكائنات الحية الموجودة على سطح الأرض منها ما يتنفس الأكسجين ويخرج غاز ثاني أكسيد الكربون كالإنسان والحيوان، ومنها ما يتنفس ثاني أكسيد الكربون ويخرج الأكسجين كالنباتات، وبالتالي يتحقق التوازن في نسبة الأكسجين وثاني أكسيد الكربون طبيعيًا بسبب الدورة التي تجدد مكوناته ^[١][٢].

أهمية الهواء في الحياة

جميع الكائنات الحية على وجه الكرة الأرضية تحتاج للغازات الموجودة في الهواء، فهو السر الذي يمنح الحياة لهذه الكائنات، وكل نوع من أنواع الكائنات الحية سواء كان إنسانًا أو حيوانًا أو نباتًا يحتاج الهواء بطريقة تختلف عن الآخر، وفيما يأتي الجوانب التي تحتاج فيها هذه الكائنات الهواء، هي كالآتي ^[٢] :

• أهمية الهواء للإنسان : يسحب الإنسان الهواء عبر أنفه من خلال الشهيق مرورًا بحنجرته وقصبته الهوائية وصولًا للرئتين، وفي الرئتين توجد الحويصلات التي تمتص غاز الأكسجين لتنقله للدم، وفي نفس الوقت تتخلص من ثاني أكسيد الكربون وأي وجود لبخار الماء، وهي العملية التي تُسمى الزفير، وعند دخول الأكسجين للدم تحدث تفاعلات من شأنها مد عضلات الإنسان وجميع أعضائه بالطاقة والحيوية.
• أهمية الهواء للنباتات: تتنفس النباتات مثلها مثل الإنسان، إذ تتم عملية تنفس النباتات من خلال التمثيل الكلوروفيلي أو البناء الضوئي، وهي العملية التي يطلق عليها العلماء "البيوكيميائية"، فأشعة الشمس هي من تحفزها للحدوث، فتمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون، وتصنع الأكسجين وتخرجه في عملية تسمى" الري بالماء"، ومن الجدير ذكره أن تنفس النباتات لم يُكتشف إلا في العام 1779م على يد العالم "برستلي".
• أهمية الهواء للكائنات البحرية : تأخذ الكائنات البحرية الأكسجين كأحد مكونات الهواء الهامة من خلال ابتلاع الماء؛ إذ يمر الأكسجين في خياشيمها ويصل للدم.
• أهمية الهواء للطيور : للهواء أهمية كبيرة في حياة الطيور، لا سيما في مساعدتها على التحليق في الجو، بالإضافة لمساعدتها في الارتفاع على مسافات عالية عن سطح الأرض؛ فالتحليق الدائم ولمسافات طويلة من شأنه أن يجهد عضلات هذه الطيور، ولكنها تجيد استخدام التيارات الهوائية الصاعدة أو المنخفضة، إذ تستخدم الطيور طاقة الرياح حسب الوضع الذي تحلق فيه، مستخدمة أجنحتها في التوجه أو التحليق أو النزول.

خصائص الهواء

إن لخصائص الهواء التي اكتشفها العلماء العديد من الفوائد والاستخدامات في حياة البشر، فقد سهلت عليهم الكثير من الاختراعات والابتكارات، وفيما يأتي أهم هذه الخصائص، هي كالآتي ^[٣]:

• يعد الهواء من الغازات التي لا طعم ولا لون ولا رائحة لها، إن أي شم لأي رائحة مرافقة لنسمات الهواء ما هي إلا نتيجة لأمر أحدث ذلك، كما يحدث عند شم الرائحة المصاحبة لهواء البحر.
• الهواء غاز لا يتخذ شكلًا معينًا إذا وُضع في أي وعاء وإنما شكله هو شكل الوعاء الذي يكون فيه، وكمثال على ذلك عند نفخ الهواء في البالونات نجد أن البالونة الدائرية ستبقى دائرية، والبالونة الأسطوانية ستبقى أسطوانية وهكذا.
• الهواء من الغازات التي تقبل الانضغاط والتوسع، فيمكن حجز كمية من الهواء داخل أنبوبة وغلقها وكبس الهواء فيها، الأمر الذي يُقلص حجم الهواء ويرفع من ضغطه، وفي المقابل عند سحب المكبس يزداد حجمه ويقل ضغطه.
• الهواء له كتلة وبأبسط تجربة تثبت أن للهواء كتلة عند وزن كرة منفوخة بالهواء، ثم تفريغها ووزنها مرة أخرى، سنلاحظ أن ثمة اختلاف في وزن الكرة قبل تفريغ الهواء وبعده، والفارق في الحقيقة هو كتلة الهواء فقط، ومن المعروف أن كتلة لتر واحد من الهواء يعادل 1.3 غم.
• الهواء ينتشر في الفراغ فعند نفخ الهواء في بالون ونقله بطريقة ما لبالون آخر، سنلاحظ أنه انتقل من مكان لمكان آخر؛ أي إنه قابل للانتشار.
• الهواء غاز يتمدد عند تعرضه للحرارة، وكذلك يتقلص عند تعرضه للبرودة، الأمر الذي يفسر تشكل طاقة الرياح التي تنشأ من تولد الرياح، إذ إنه من المعروف أن الهواء عندما يتمدد يقل ضغطه ويرتفع للأعلى، وفي نفس الوقت الهواء البارد يحل محله ليسد الفراغ الذي أحدثه الهواء الساخن، وبالتالي تنشأ تيارات هوائية صاعدة وهابطة تُنشئ الرياح، وتشكل مناطق ضغط جوي منخفض ومناطق ضغط جوي مرتفع، وهي الأساس في حدوث المطر ونزوله على سطح الأرض، وبالتالي المحافظة على دورة المياه في الطبيعة.
• الهواء عندما يكون باردًا يكون أثقل من الهواء الدافئ، مما يفسر وضع خزانات التجميد في أعلى الثلاجة، لضمان حدوث الدورة الهوائية المطلوبة في الثلاجة، وبتفصيل أدق فإن الهواء البارد أكثر كثافة من الهواء الساخن أي أثقل منه، فعندما يبرد في الجزء العلوي من الثلاجة بسبب الثلج يهبط إلى قاعها، ويدفع الهواء الدافئ للأعلى لأن كثافته أقل بسبب تمدده وخفة وزنه، وبالتالي تحصل الدورة الهوائية اللازمة لتشغيل الثلاجة.
• الهواء ينحل أو يذوب في الماء، إذ ينتج ذلك بسبب الاختلاف في درجات الحرارة والضغط، والدليل على ذلك أن نسبة الأكسجين على سطح الماء في البحار أو المحيطات أعلى منها في الأعماق، كما أن الحيوانات البحرية تتنفس الأكسجين المذاب في الماء.

المراجع

1. ↑ "بحث حول تلوث الهواء"، wiki.kololk، اطّلع عليه بتاريخ 8-8-2019. بتصرّف.
2. ^ ^{أ ب} Laila Gabriel (23-2-2019)، "ما هو الهواء وأهميته "، mlzamty، اطّلع عليه بتاريخ 8-8-2019. بتصرّف.
3. ↑ "تعريف الهواء – إثبات وجود الهواء – مكوّنات الهواء – أهم خصائص الهواء"، madrassatii، اطّلع عليه بتاريخ 8-8-2019. بتصرّف.